一種高錳中碳鋼耐磨溜槽襯板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵基合金的冶煉，特別涉及溜槽上金屬部件的冶煉，具體涉及冶煉一種高錳中碳鋼并鑄造成耐磨溜槽襯板。
【背景技術(shù)】
[0002]用于礦山生產(chǎn)的溜槽是礦物流通運(yùn)輸?shù)闹匾O(shè)備，需要耐磨、光滑以便物料下滑，但溜槽的工作條件惡劣、易磨損。溜槽襯板是設(shè)置在溜槽上的襯板，承擔(dān)抗磨的功用，需要在長時(shí)間受物料作為磨料研磨后仍能保持良好的運(yùn)送性能，并且降低替換、維護(hù)的費(fèi)用和工作量。
[0003]溜槽襯板的材料主要有鋼材料、鑄石材料、超高分子量材料等，其中鋼板抗沖擊強(qiáng)度與韌性高于鑄石板和超高分子量聚乙烯板，但耐磨性低于后兩者，應(yīng)用受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種高錳中碳鋼耐磨溜槽襯板，以克服鋼板因耐磨性不佳對(duì)應(yīng)用帶來的限制。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種高錳中碳鋼耐磨溜槽襯板，采用電弧爐熔煉鋼料，轉(zhuǎn)入精煉爐中調(diào)整鋼液組分比例后出鋼，所得鋼液經(jīng)真空脫氣后實(shí)型鑄造，所得鑄件經(jīng)包括水淬油冷淬火的熱處理獲得成品件，所述鋼液組分按重量百分比包括0.54-0.58%的C，12-16%的Mn，1.5-3.5%的 Cr，2.5-3.5%的 Α1，0.15-0.25%的 Nb，0.60-0.80%的 Ti，0.5-2.5%的 Β，0.05-0.07%的Zr，P控制在0.04%以下，Si控制在0.5%以下，余量為Fe。
[0007]進(jìn)一步地，所述電弧爐熔煉鋼料包括在爐底鋪設(shè)生石灰，加入煉鋼生鐵，通電起弧熔化至1550-1580°C，45min-l.0h后扒渣并加入碳粉、生石灰和螢石，10_15min后加入錳鐵、鉻鐵，10-15min后加入鋁粉、硼鐵、鈦鐵，轉(zhuǎn)入精煉爐中加入鈮粉、鋯英砂，調(diào)整鋼液組分比例，出鋼溫度為1530-1560°C。
[0008]進(jìn)一步地，所述鋼液在10_12kPa真空氛下脫氣，待鋼液溫度下降至1490-1500°C時(shí)在該真空氛內(nèi)采用干砂造型進(jìn)行實(shí)型造型鑄造。
[0009]進(jìn)一步地，所述鑄件在10-12kPa真空氛中以80-100°C /h升溫至1045-1075°C并保溫1.0-1.5h，撤去真空條件后用80-90°C的清水淬冷使鑄件溫度降至370-400°C，將鑄件轉(zhuǎn)入150-200°C的油浴中保溫1-2小時(shí)，最后取出自然冷卻至室溫。
[0010]優(yōu)選地，所述鋼液組分按重量百分比為0.54-0.58%的C，16%的Mn，1.5-3.5%的Cr，2.5-3.5% 的 Α1，0.15% 的 Nb，0.60-0.80% 的 Ti，0.5-2.5% 的 Β，0.05%的2^卩控制在
0.04%以下，Si控制在0.5%以下，余量為Fe。
[0011]本發(fā)明調(diào)整組分比例后的鋼液為亞共析鋼，其中的錳能夠提高鋼的強(qiáng)度和硬度，降低鋼的淬火溫度，增加鋼的硬化深度，經(jīng)淬火后形成奧氏體錳鋼，具有良好的耐磨性，是作為溜槽襯板，特別是礦山用溜槽襯板的材料基礎(chǔ)。
[0012]本發(fā)明在電弧爐中熔煉扒渣后，先加入強(qiáng)脫氧劑碳粉之后再加入錳鐵，能夠先進(jìn)行脫氧及克服硫重新回到鋼液中，避免錳因脫氧性及脫硫性而受損失。與錳鐵同時(shí)加入的鉻鐵能夠進(jìn)一步提高鋼的淬透性和強(qiáng)度，增加回火穩(wěn)定性及耐熱性，并提高鋼對(duì)強(qiáng)氧化性酸類等腐蝕介質(zhì)的耐腐蝕能力。
[0013]加入的鋁粉、硼鐵、鈦鐵除能夠終脫氧外，還能通過鋁提高鋼的強(qiáng)度、抗氧化性以及對(duì)強(qiáng)氧化性酸類的耐腐蝕能力，通過鈦形成的碳化物提高硬度和耐磨性，并且對(duì)之前加入的絡(luò)來說，欽能消除絡(luò)在晶界處的貧化，提尚抗蝕性，而招和絡(luò)的配合能提尚招改善鋼抗氧化性的程度。
[0014]加入的鈮粉能夠延緩?qiáng)W氏體的再結(jié)晶，并能夠細(xì)化晶粒，為溜槽襯板鑄件提供可能的例如乳制的加工處理余地；加入的鋯英砂能夠通過鋯有效脫氧、除氮、去硫，并增加鋼的硬度和強(qiáng)度。
[0015]鋼液溫度下降會(huì)在凝固過程中和凝固后放出溶解氣體，使金屬產(chǎn)生如氣孔的缺陷，降低金屬機(jī)械性能；鋼件在加熱過程中，由于與空氣相互作用，而使工件表面發(fā)生腐蝕；本發(fā)明在真空氛下對(duì)鋼液進(jìn)行脫氣、對(duì)鑄件進(jìn)行淬火前加熱，可以有效避免上述問題。
[0016]目前，高錳鋼鑄件多采用砂型造型工藝，而本發(fā)明采用干砂造型進(jìn)行實(shí)型造型，特別是干砂造型是在真空氛內(nèi)進(jìn)行，有利于干砂的緊實(shí)，退讓性更好，更有利于減少鋼液冷卻后體積收縮出現(xiàn)的應(yīng)力和裂紋。
[0017]本發(fā)明淬火前的升溫速率在調(diào)整所得組分比例的基礎(chǔ)上，能夠保證工件心部溫度上升至設(shè)定溫度前，工件表面溫度不至于過高而導(dǎo)致奧氏體晶粒粗大，影響硬度和強(qiáng)度。而配合以低溫回火，可使本發(fā)明的鑄件獲得高的硬度和好的耐磨性。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例1:
[0019]采用電弧爐熔煉鋼料，在爐底鋪設(shè)生石灰，加入煉鋼生鐵，通電起弧熔化至1550-1580°C,45min后扒渣并加入碳粉、生石灰和螢石，lOmin后加入錳鐵、鉻鐵，lOmin后加入招粉、棚鐵、欽鐵；
[0020]轉(zhuǎn)入精煉爐中，加入鈮粉、鋯英砂，按重量百分比將鋼液組分調(diào)整為0.54%的C，12% 的 Mn，1.5% 的 Cr，2.5-3.5% 的 Α1，0.15% 的 Nb，0.60% 的 Ti，0.5% 的 Β，0.05% 的 Zr，P控制在0.04%以下，Si控制在0.5%以下，余量為Fe，比例檢測合格后即可出鋼，出鋼溫度為 1560°C ;
[0021]所得鋼液在10_12kPa真空氛下脫氣，待鋼液溫度下降至1490-1500°C時(shí)在該真空氛內(nèi)采用干砂造型進(jìn)行實(shí)型造型鑄造；
[0022]所得鑄件在10_12kPa真空氛中以80°C /h升溫至1075°C并保溫1.5h，撤去真空條件后用80-90°C的清水淬冷使鑄件溫度降至370-400°C，將鑄件轉(zhuǎn)入150_200°C的油浴中保溫1小時(shí)，最后取出自然冷卻至室溫即獲得成品件。
[0023]實(shí)施例2:
[0024]采用電弧爐熔煉鋼料，在爐底鋪設(shè)生石灰，加入煉鋼生鐵，通電起弧熔化至1550-1580°C,1.0h后扒渣并加入碳粉、生石灰和螢石，15min后加入錳鐵、鉻鐵，15min后加入招粉、棚鐵、欽鐵；
[0025]轉(zhuǎn)入精煉爐中，加入鈮粉、鋯英砂，按重量百分比將鋼液組分調(diào)整為0.58 %的C，16% 的 Mn，3.5% 的 Cr，2.5-3.5% 的 Α1，0.25% 的 Nb，0.80